动态缆整体水动力响应对浮筒布局的敏感性分析

海洋柔性动态缆广泛地应用于远海风电设备以及深海油气开发中,安装其上的浮筒对柔性动态缆的力学行为有着明显的影响。分布式浮筒作为保持动态缆线型的装备,目前从整体分析和线型设计的角度对浮筒段浮力模块之间分布间距等应用研究较少。引入柔性动态缆整体线型的顺应性能指标,并采用OrcaFlex软件建立了陡波线型的数值模型。通过改变不同浮筒段浮力模块之间的距离等主要布置参数,研究了各参数对柔性动态缆顺应性能的影响,对柔性动态缆线型整体布置设计具有一定的参考价值。     

三种典型动态脐带缆线型仿真研究

线型设计是动态脐带缆的整体分析中的关键,线型设计的优劣将直接影响脐带缆适应极值环境的性能、抗疲劳性能、系统附件的复杂性、安装方案的经济性等问题。波浪流与缆初始脱离角是脐带缆线型设计两个重要参数。针对不同方向波浪流,对悬链线型、Lazy-wave型、Lazy-S型等三种典型线型脐带缆动态响应特征进行分析,并得出了每种线型成本对比,给脐带缆线型选取提供参考。     

全塑通信电缆防强电措施的探讨

电力系统地区调度所与直辖变电站之间的电力调度、行政业务及远动自动化信息联络通道,目前多采用架空全塑音频电缆.为避免由于与高压输电线平行接近而引起的电磁危险影响及遭受雷击带来的灾害,在防护措施方面,根据我们几年来的运行实践,谈如下几点见解.一、信缆线路上的防护措施输电线路单相接地或雷电放电时,在信缆线路上的感应过电压及大电流将沿信缆的芯线传到终端,将损坏设备,并危胁人身安全.通常在信缆线路上采取相应的“避”“档”的措施,以确保信缆设备、终端设备及人身的安全.1.“避”是指架空信缆的吊线(一般用GJ35镀锌钢绞线,它相当于架空明线的避雷线)在强电线路故障状态之瞬间(按输电线路故障状态分有四段0—2秒级)由于它直接暴露于空间,     

混流式水泵水轮机小开度S特性区内流特性分析

混流式水泵水轮机普遍存在S特性区,严重影响蓄能机组的安全稳定运行,其产生的内在原因和解决方法是目前研究重点。本文以模型水泵水轮机为研究对象,对小导叶开度下的水轮机及反水泵运行的多个工况进行了整体流道的三维数值计算,探讨小导叶开度下S特性区机组内部的三维流动特性。选取了性能曲线在S形区域的不同运行工况点进行内流特性分析,发现在飞逸附近工况导叶和转轮内主要表现为漩涡流;在制动工况活动导叶和转轮间的无叶区内表现为明显的"水环"状流态,仅有少部分水流能流入转轮;反水泵工况的流动则更加复杂,整个流道中均有大量的漩涡流存在。综合S特性区的三维流动特性发现,当机组运行在小流量制动工况时,无叶区内的回流会堵塞通道,造成转轮不能在更高的转速下维持该小流量状态的运行,表现为在特性曲线飞逸点附近开始发生S形的弯折。     

活动导叶开度对水泵水轮机泵工况的影响研究

为了解水泵水轮机泵工况活动导叶启闭过程中的性能,参考某抽蓄电站的水泵水轮机建立数值计算模型,对导叶不同开度时的流动特征进行分析。采用SIMPLEC算法和SST k-ω模型详细分析了泵工况不同导叶开启角度下转轮、导叶附近的流场,结合实验数据对各操作工况下的性能进行分析。结果表明,当活动导叶开启角度γ小于18°时,涡的强度大能量损失多,并且出现平面射流,扬程随着γ减小而迅速降低;当γ大于21°时,涡量分布均匀,涡结构产生的能量损失小,同一流量下不同γ的扬程和效率基本保持不变;操作工况下不同γ的扬程均与流量呈线性关系。结论为水泵水轮机的操作工况选择提供依据,也可以指导水泵水轮机的优化设计。     

电力机车4象限整流器空载电流特性研究

基于电力机车4象限整流器空载工况下输入电流特性,介绍了空载工况工作时IGBT短时导通与续流二极管短时导通机理,对二极管反向恢复过程中产生的尖峰电压进行了分析,并对续流二极管瞬态导通反向恢复尖峰电压公式进行了推导,指出这种尖峰电压会引起电力机车4象限整流器空载工况下功率器件损坏,结合实际试验与仿真波形验证了推理分析的正确性。最后给出了减少电力机车4象限整流器空载运行的3种应对方法。     

基于动网格水泵水轮机泵工况的压力脉动分析

为研究水泵水轮机活动导叶运动过程中泵工况的压力脉动特性,本文基于动网格技术对泵工况导叶运动过程进行瞬态数值模拟,得出了各个区域的压力脉动幅值与频率特性,并与导叶固定工况的数值模拟结果进行了比较。分析表明,泵工况中活动导叶启动过程中低频压力脉动成分复杂且幅值较高,主要受到由导叶运动引起的复杂流动的影响。本文的结论对泵工况导叶启动过渡过程的稳定性研究具有一定参考价值。     

旋流器在平直管道运行时的水力特性研究

为了进一步研究旋流器在水力输固技术中发挥的具体作用,以平直管段为例,来研究旋流器在其运动过程中的水力特性,本文采用模型试验和理论分析相结合的方法,对带有不同高度,不同角度的旋流器在不同水力输送工况下的特性进行了研究。结果表明:旋流器上导叶的旋转角度越大,测试断面的轴向速度越小,周向速度越大,径向速度的绝对值越大;旋流器上导叶的高度越高,测试断面的轴向速度越大,周向速度越大,管中心附近的径向流速越大;流量越大,测试断面的轴向速度越大,其周向和径向速度随流量的变化规律因旋流器上导叶的旋转角度不同而不同。     

岩滩电厂机组异常振动试验分析

对岩滩电厂机组在水头高于６０ｍ时，在一些负荷区尾水管压力脉动大，而在另一负荷区则呈现出厂房剧烈振动的现象进行了研究。应用有限元计算理论以及ＦＦＴ分析方法对岩滩电厂机组异常振动进行了测试试验。不同工况下的试验数据与计算结果表明：机械动不平衡力与电磁不平衡力导致厂房振动的可能性可以排除；尾水管压力脉动大主要出现在导叶开度为３０％～６０％范围，而厂房振动却出现在导叶开度为６８％～７３％之间，出现这两种情况的负荷，则随着机组水头的变化而变化；在上机架上发现１０．５Ｈｚ振动成分。通过分析指出，引起厂房振动的原因主要来自水力扰动。     

气吹穿缆技术及应用

0引言 近年来,随着计算机和通信技术的广泛应用,传统的绳索牵引穿缆技术已无法适应众多远距离、高集束和复杂地形中信号缆线的敷设需要.而硅芯管内气吹穿缆技术可满足这一需求并实现了穿缆技术的突破.     

ADSS光缆的机械特性

与输电线路同杆架设的ADSS光缆同传统意义上的架空光缆完全不同，ADSS光缆的机械特性参数与输电线路的适用规范基本一致，与ADSS光缆线路的设计，安装，运行密切有关。     

F—C回路电缆过负荷分析及对策

作者在本刊１９９６年第９期发表了“厂用电缆线电缆截面选择的建议”该文建议厂用电缆线采用Ｆ－Ｃ回路时,可不按短路热稳定条件而按额定电流选择电缆截面,本文进一步对该回路的我荷工况进行分析,认为该回路按额定电流选择电截截面,在１．４Ｉ和１．６Ｉ过负荷工况下,在允许的过负荷时间内,对保证电缆安全是无问题的,作者还对厂用电设计的技术规定,规程的修订提出一些建议。     

碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路特性

器件的短路能力对整流器及其故障保护具有极其重要的意义。当器件故障运行时,为避免器件损坏,须在最短的时间内将故障予以切除,而此时器件的最大短路运行时间为系统保护装置提供了有力的时间支持。主要研究了碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(Si C MOSFET)在短路条件下的运行能力,以Cree公司的1 200 V/19 A Si C MOSFET为模型,设计了硬件电路,测试其不同电压等级下的短路电流;并在直流电压等级为600 V的条件下,测试了不同栅极电压、不同温度工况下的短路电流。研究结果表明器件的短路峰值电流随着栅极电压的升高而增大,而其短路运行时间却大幅降低;温度对短路运行时间的影响则相对不甚明显;同时还给出了器件在不同工况下的最大短路运行时间Tsc(max)。     

10kA高温超导电缆系统绝缘

为确定10kA直流高温超导电缆(10kA超导电缆)本体和测控系统绝缘水平,讨论了其本体结构特点和电场分布特点以及绝缘水平的影响因素;对Pt100型铂电阻温度传感器进行了耐压、耐流试验;构建了由模型电缆和模拟测控回路组成的系统并对其进行耐压试验。结果表明温度传感器在5kV情况下耐压情况良好,但较大电流容易导致其损坏;高压下普通密封转换端子外壳对温度传感器针脚放电并导致传感器损坏,需设计专用密封端子。研究认为10kA超导电缆本体绝缘设计需适当提高绝缘耐压水平,测控系统浮电位设计满足10kA超导电缆工作状态下的测控需要,但测控系统绝缘设计中需防止产生因高压产生的局部放电电流加载于测量回路,10kA超导电缆系统集成后进行的系统耐压测试表明其绝缘系统满足运行要求。     

复合脐带缆中电力电缆对信号电缆的电磁干扰与屏蔽分析

复合脐带缆是由电力电缆与提供控制信号的线缆及其它管线组合在一起的管缆,一般用于为深海设备提供动力与控制信号及化学药剂。脐带缆内部电力电缆大电流会在控制信号线上感应出电压,其可能会对信号产生电磁干扰,对控制设备绝缘造成破坏。分析了控制线与电力电缆呈不同相对位置时的干扰情况,研究了不同材料与不同厚度屏蔽层的屏蔽效果,给出了采用导电材料的电屏蔽与采用导磁材料的磁屏蔽对50 Hz工频干扰的屏蔽效果差异。结果表明,磁屏蔽的效果远大于电屏蔽。     

柔直用压接型高压IGBT导通压降演化规律研究

MMC子模块中的高压功率器件绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)在长期运行工况下逐渐发生热老化,最终导致器件失效。因此,研究IGBT的状态监测技术对于MMC的可靠运行具有重要意义。目前的文献压接型IGBT导通压降演化规律研究较少,文中搭建了压接型IGBT功率循环试验平台,并在功率循环试验过程中同时监测得到不同热老化程度下的器件导通压降和门极电流,利用试验得到的结温与门极电流的线性关系将导通压降归一化到同一结温下,从而剥离结温对导通压降的影响。结果表明,导通压降随着热老化程度呈现上升的趋势,变化范围大致在10%以内。最后,将老化失效的两个IGBT解体,发现器件内部物理结构发生变化,芯片表面发现局部烧蚀甚至熔化。     

抽水蓄能机组调速系统用流量控制装置设计

因抽水蓄能机组工况多,并有额定水头高、引水和尾水管道流动规律复杂等原因,对导叶在不同工况下开启和关闭的速率控制要求不同于一般的水电机组。为可靠满足导叶开、关速率控制的特殊要求,本文以吉林敦化抽水蓄能机组调速系统用流量控制装置研制为背景,首先根据流动数学模型和软件仿真结果,给出了导叶在机组不同工况下开、关速率的调保计算要求。之后基于插装阀原理设计出满足此要求的流量控制装置,分析了该装置的工作原理、结构和设计特点,重点分析了装置在水泵和水轮机工况下事故停机时的导叶速率控制方式。最后通过试验,验证了装置功能的正确性和适用性,可为导叶多速率控制、机组事故停机和过速保护功能的设计提供参考。     

遗传算法在水轮机非固定模式导叶关闭规律中的应用

水轮机非固定模式导叶关闭规律是指按水轮机初始工况参数适时地确定最佳导叶关闭方式。这种适时的水轮机导叶关闭方式对于水电站大波动过渡过程具有较好的参数控制作用,能在不改变任何基础设施的前提下降低水电站过水系统最高水锤压力和机组转速,给水电站的运行带来较大的经济效益。在对非固定模式导叶关闭规律的优化中遗传算法有较高的优化效率,其中主要表现在算法简单、全局搜索性好、收敛性高、优化结果稳定。     

水轮机导叶“先快后慢”关闭规律适用性研究

导叶关闭规律的优化是水电站调节保证计算的重要研究内容，采用合理的关闭规律降低水锤压强与限制机组转速升高，是一种经济有效的措施。本文基于某实际水电站，建立了引水发电系统过渡过程数学模型，模拟了电站控制工况下的过渡过程，研究了导叶关闭规律对输水系统的影响，结论表明先快后慢的导叶关闭规律适用于水锤极值和转速极值出现在不同工况的水电站。先快后慢分段关闭规律解决了该类电站一段直线关闭无法满足调保计算要求的问题。     

抽水蓄能机组泵工况分阶段启动及经济运行

在仙游抽蓄电站机组调相转抽水的过程中,由于导叶开启过快,使得电机功率改变量较大,导致电网频率波动较大。对此,本文提出了在泵工况采用导叶分阶段线性启动的解决方法。基于高扬程水泵水轮机模型转轮特性数据,研究了不同导叶开度时机组运行的稳定性;分析了水泵流量、轴功率、效率与扬程和导叶开度的关系,提出了确定泵工况高效经济运行最大导叶开度的方法。通过对水泵和水轮机工况区压力脉动的比较分析,得出水轮机工况的压力脉动比水泵工况相同位置的大得多,所以水泵工况也可以采用导叶开度分阶段开启方式的重要结论。对水泵零流量工况的分析表明,当水泵启动时,采用缓慢开启导叶的方式有利于避免发生较大的零流量压力脉动现象。同时,选择较小的导叶开启目标开度有利于减小零流量压力脉动强度。最后,水力过渡过程计算示例表明,在水泵启动过程每个阶段导叶保持不变的过程中,水压和轴功率波动幅度较小且很快衰减,机组能够稳定运行,发生超过水轮机工况压力脉动的风险微小。由于高水头或高扬程水泵水轮机转轮单位流量和力矩特性及压力脉动具有类似特点,上述结论也可供其它抽蓄电站参考。